Pierwsza zasada termodynamiki - jedno z podstawowych praw termodynamiki, jest sformułowaniem zasady zachowania energii dla układów termodynamicznych. Zasada stanowi podsumowanie równoważności ciepła i pracy oraz stałości energii układu izolowanego.

umowa :

ciepło dostarczane ΔQ>0 układ wykonuje pracę ΔW>0

ΔQ= ΔU+ ΔW ΔQ=cmΔT,

c- ciepło właściwe, m-mas ΔW=pΔV

I zasada

Nie jest możliwe wykonanie perpetum mobile I rodzaju. tj. urządzenia, które pracowałoby cyklicznie przez nieograniczony czas nie pobierając energii z otoczenia. U=i/2*nRT

n-liczba moli, R-stała gazowa, T-temperatura termodynamiczna

i-stopnie swobody-liczba niezbędnych współrzędnych potrzebnych do opisu ruchu cząsteczki.

1 atom 3 stopnie swobody i=3

cząsteczka 2 atomowa i=5

cząsteczka 3 i więcej atomowa i=6

dla jednego atomu na jeden stopień swobody przypada energia wewnętrzna U=1/2 kT

k-stała Boltzmanna R=kN_A

N_A-liczba Avogadra, liczba cząsteczek w jednym molu.

Zasada ekwipartycji energii

Na każdy stopień swobody przypada taka sam ilość energii U=1/2 kT

Druga zasada termodynamiki stwierdza, że w układzie termodynamicznie izolowanym istnieje funkcja stanu zwana entropią S, której zmiana ΔS w procesie adiabatycznym spełnia nierówność delta S>=0, przy czym równość zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy proces jest odwracalny.

W uproszczeniu można to wyrazić też tak:

"W układzie termodynamicznie izolowanym w dowolnym procesie entropia nigdy nie maleje"

1. Niemożliwy jest proces, którego jednym rezultatem byłaby zamiana ciepła pobranego ze źródła ciepła na równoważną mu pracę.

2. Niemożliwy jest taki proces, którego jednym rezultatem byłoby przekazywanie ciepła od ciała o niższej temperaturze do ciała o wyższej temperaturze.

Nie można zbudować perpetum mobile II rodzaju

Równanie Bernoulliego opisuje zachowanie gęstości energii całkowitej na linii prądu. Obowiązuje w podstawowej wersji dla stacjonarnego przepływu nieściśliwego płynu idealnego, a w wersji rozszerzonej dla idealnego płynu barotropowego. Równanie Bernoulliego wynika z zasady zachowania energii i według intencji jego autora stanowić powinno jej zapis za pomocą parametrów hydrodynamicznych (p. zastrzeżenia podane poniżej w Uwagach dotyczących zastosowania równania Bernoulliego).

q (ro) - gęstość płynu

s - pole przekroju rurki

h - wysokość

p - ciśnienie

V - prędkość płynu

Twierdzenie Gaussa - całkowity strumień wychodzący z powierzchni zamkniętej jest proporcjonalny do ilości źródeł pola wewnątrz powierzchni (niezależnie od ich rozmieszczenia i kształtu).

Równanie Schrödingera - jedno z podstawowych równań nierelatywistycznej mechaniki kwantowej (obok równania Heisenberga), sformułowane przez austriackiego fizyka Erwina Schrödingera w 1926 roku. Opisuje ono ewolucję układu kwantowego w czasie.

Funkcja falowa to w mechanice kwantowej funkcja zmiennych konfiguracyjnych np. położenia, o wartościach zespolonych, będąca rozwiązaniem równania Schrödingera, opisująca czysty stan kwantowy cząstki. Wartość funkcji falowej dla danych parametrów nazywa się amplitudą prawdopodobieństwa, a kwadrat jej modułu jest proporcjonalny do gęstości prawdopodobieństwa znalezienia cząstki w danym punkcie przestrzeni (jest to tzw. postulat Borna).

Własności funkcji falowej

- Zależna od czasu i współrzędnych przestrzennych jest wraz ze swymi pierwszymi pochodnymi skończona, ciągła i jednoznaczna

- Wielkość
jest gęstością prawdopodobieństwa, zatem w całym obszarze V

Zjawisko Comptona, rozpraszanie komptonowskie - zjawisko rozpraszania promieniowania X (rentgenowskiego) i promieniowania gamma, czyli promieniowania elektromagnetycznego o dużej częstotliwości, na swobodnych lub słabo związanych elektronach, w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania. Za słabo związany uważamy przy tym elektron, którego energia wiązania w atomie, cząsteczce lub sieci krystalicznej jest znacznie niższa, niż energia padającego fotonu. Zjawisko przebiega w tym przypadku praktycznie tak samo, jak dla elektronu swobodnego.

Promieniotwórczość naturalna (inaczej promieniowanie naturalne) - promieniowanie jonizujące pochodzące wyłącznie ze źródeł naturalnych, stanowiące źródło dawki naturalnej.

Promieniotwórczość naturalna pochodzi z naturalnych pierwiastków radioaktywnych obecnych w glebie, skałach, powietrzu i wodzie:

- obecnych w minerałach, przyswajanych przez rośliny i zwierzęta, a także używanych jako materiały konstrukcyjne,

- syntezowanych w atmosferze (i przenikających do hydrosfery) wskutek reakcji składników atmosfery z promieniowaniem kosmicznym,

- promieniowanie przenikłe do środowiska wskutek działalności przemysłowej człowieka (wydobycie rud uranu, spalanie węgla zawierającego pierwiastki promieniotwórcze).

Źródeł tego promieniowania nie da się uniknąć - są obecne m.in. w ścianach domów, w pokarmie, wodzie, czy w powietrzu. Promieniowanie może stwarzać zagrożenia dla zdrowia, lecz może stwarzać też korzyści - dzięki zjawisku hormezy radiacyjnej, o istnienie której toczą się spory w świecie naukowym.

Równanie ciągłości jest matematyczną postacią prawa zachowania dla ośrodków ciągłych.

Jest to równanie wyrażające zachowanie masy materii będącej w ruchu (np. wody).

Model budowy atomu Bohra - model atomu wodoru autorstwa Nielsa Bohra. Bohr przyjął wprowadzony przez Ernesta Rutherforda model atomu, według tego modelu elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany przez jądro siłami elektrostatycznymi. Przez analogię do ruchu planet wokół Słońca model ten nazwano "modelem planetarnym atomu".

Postulaty Bohra:

Bohr, budując swój model atomu, przyjął dwa postulaty, bez których model ten nie byłby zgodny z doświadczeniem. Postulaty te miały w istocie charakter kwantowy, ale były wprowadzone ad hoc.

- Orbitalny moment pędu elektronu jest skwantowany i może on przybierać dyskretne wartości, tzn. z nieskończoności ilości orbit, które umożliwia mechanika klasyczna, elektron może przyjąć tylko dokładnie te, dla których jego moment pędu jest równy tej wielokrotności:

gdzie

n = 1,2,3...,

- stała Plancka podzielona przez 2π.

- Podczas zmiany orbity, której towarzyszy zmiana energii elektronu, atom emituje foton. Energia fotonu równa jest różnicy między energiami elektronu na tych orbitach

gdzie

E₂ i E₁ - energie elektronu, odpowiednio, końcowa i początkowa,

h - stała Plancka,

ν - częstotliwość fotonu.

---